14-04-2020-ЭЛЕКТРОНИКА-1.1-ГЛАЗАЧЕВ (1171923), страница 22

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 22)

(3.75) RI0 Из выражения (3.75) следует, что выходноенапряжение пропорционально логарифму входного постоянного напряжения.Интегрирующий усилитель получается втом случае, когда вместо резистора R2 в цепьобратной связи включен конденсатор С1(рис. 3.55).VD1I1R1 I 2U вхРис.3.54. Логарифмирующий каскад79U выхА.В. Глазачев, В.П. Петрович. Электроника 1.1.

Конспект лекцийt u t duВ этом случае I1  вх , I 2  C1 вых .R1dtС1I1R1 I 2uвх t uвых t Так как I1  I 2 , то VT1 .Отсюдаu вых t   1u вх t dt . (3.76)R1C1Дифференцирующий усилитель получается втом случае, когда резистор R1 и конденсатор С1 поменять местами (рис. 3.56).Рис.3.55. Инвертирующий интеграторR1I1uвх t С1При этом I1  C1I2uвых t t uduвх t ; I 2   вых .dtR1Так как I1  I 2 , то C1t duвх t u  вых .dtR1Отсюда uвых t    R1C1duвх t . (3.77)dtВыводы:1. Операционные усилители в настоящее времянаходят широкое применение при разработке различных аналоговых и импульсных электронных устройств. Это связано с тем, что введя цепи операционного усилителя различные линейные и нелинейные устройства, можно получить узлы с требуемым алгоритмом преобразования входного сигнала.2.

Поскольку все операции, выполняемые при помощи операционных усилителей, могутиметь нормированную погрешность, то к его характеристикам предъявляются определённые требования. Эти требования в основном сводятся к тому, чтобы операционный усилитель как можно ближесоответствовал идеальному источнику напряжения, управляемому напряжением с бесконечно большим коэффициентом усиления. Это означает, что входное сопротивление Rвх должно быть равнобесконечности (следовательно, входной ток равен нулю); выходное сопротивление Rвых должно бытьравно нулю, следовательно, нагрузка не должна влиять на выходное напряжение; частотный диапазонот постоянного напряжения до очень высокой частоты.3.

В настоящее время операционные усилители выполняют роль многофункциональных узловпри реализации разнообразных устройств электроники различного назначения.Рис.3.56. Инвертирующий дифференциаторКонтрольные вопросы1. Охарактеризуйте режимы работы биполярного транзистора.2. Каким образом в транзисторе происходит усиление электрических колебаний по мощности?3. Охарактеризуйте схемы включения биполярного транзистора.4.

Нарисуйте и объясните семейство выходных характеристик транзистора в схеме с общей базой.5. Нарисуйте и объясните семейство выходных характеристик транзистора в схеме с общимэмиттером.6. Как влияет температура на характеристики транзистора?7. Поясните, как определяются h-параметры по характеристикам транзистора?8. Какие существуют эквивалентные схемы транзистора?9. Охарактеризуйте режимы работы усилительных каскадов.10. Нарисуйте и объясните временные диаграммы работы транзистора в ключевом режиме.11.

Чем ограничивается быстродействие транзистора при работе в ключевом режиме?12. Что такое динамические потери при работе транзистора в ключевом режиме?13. Что представляет собой дифференциальный каскад усиления?14. Что такое составной транзистор?80А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Электроника 1.1. Конспект лекций4. ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫПолевой транзистор – это полупроводниковый прибор, усилительные свойства которого обусловлены потоком основных носителей заряда, протекающим через проводящий канал и управляемымэлектрическим полем. Т.к.

в создании электрического тока участвуют только основные носители заряда,то полевые транзисторы иначе называют униполярными транзисторами.Полевые транзисторы разделяют на два вида:полевые транзисторы с управляющим p–n-переходом;полевые транзисторы с изолированным затвором.Конструктивно полевые транзисторы оформляются в металлических, пластмассовых или керамических корпусах, их конструкции практически не отличаются от конструкций биполярных транзисторов.На рис. 4.1. представлены конструкции некоторых полевых транзисторов.Рис.4.1. Конструкции полевых транзисторов4.1. Полевой транзистор с управляющим p–n-переходомПолевой транзистор с управляющим p–n-переходом – это полевой транзистор, управление потоком основных носителей в котором происходит с помощью выпрямляющего электрического перехода,смещенного в обратном направлении.Рассмотрим принцип действия полевого транзистора (рис.

4.2). Он представляет собой монокристалл полупроводника n-типа проводимости; по его торцам методом напыления сформированы электроды, а посередине, с двух сторон, созданы две области противоположного типа проводимости и тожес электрическими выводами от этих областей. Тогда на границе раздела областей с различным типомпроводимости возникнет р–n-переход.

Электрические выводы от торцевых поверхностей полупроводника называют истоком (И) и стоком (С), а вывод от боковой поверхности противоположного типапроводимости назовем затвором (З).Подключим внешние источники U зи и U ситак, чтобы источник U зи – источник входногосигнала смещал р–n-переход в обратномС IсИ nнаправлении, а в цепь источника U си введемсопротивление нагрузки Rн . Под действиемU зинапряжения этого источника между торцевымиRнповерхностями полупроводника потечет токЗ pp-n-переходыU зиосновных носителей заряда.

Образуется так  U зиназываемый токопроводящий канал. Площадь  U зиU зи U сипоперечного сечения этого канала, а следовательно и его сопротивление, зависит от шириныРис. 4.2. Упрощенная структура полевого транзистораp–n-перехода. Изменяя величину напряжения с управляющим p–n-переходомисточника U зи , меняем обратное напряжениена p–n-переходе, а значит и его ширину. При увеличении этого напряжения ширина p–n-перехода возрастает, а поперечное сечение канала между истоком и стоком уменьшается. Можно подобрать такуювеличину напряжения на затворе, при котором p–n-переход полностью перекроет канал, и ток в цепинагрузки прекратится. Это напряжение называют напряжением отсечки.

Таким образом, в цепи мощного источника U си протекает ток стока I с , величина которого зависит от величины управляющего сигнала – напряжения источника U зи и повторяет все изменения этого сигнала. Падение напряжения насопротивлении нагрузки при протекании тока I c является выходным сигналом, мощность которогозначительно больше мощности, затраченной во входной цепи.81А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Электроника 1.1.

Конспект лекцийПринципиальным отличием полевого транзистора от биполярного является то, что источник входного сигнала подключен к p–n-переходу в обратном, запирающем направлении, и следовательно входное сопротивление здесь очень большое, а потребляемый от источника входного сигнала ток оченьмаленький.

В биполярном транзисторе управление осуществляется входным током, а в полевом транзисторе – входным напряжением. Следует отметить, что поскольку потенциал от истока к стоку возрастает,то соответственно возрастает и обратное напряжение на p–n-переходе, а следовательно, и его ширина.Так же, как и биполярные транзисторы, полевые транзисторы могут быть разных типов. В рассматриваемом случае – полевой транзистор с каналом n-типа проводимости, и на принципиальных схемах онобозначается символом, представленным на рис. 4.3, а.Если канал имеет проводимость р-типа, тоССего обозначение такое же, но стрелка затворанаправлена в противоположную сторону (рис.

4.3,ЗЗб).ИИЕсли полевой транзистор усиливает сигналабпеременного тока, то в цепь затвора необходимоРис. 4.3. Условные обозначения полевого транзистора,вводить смещение в виде источника ЭДС достаточимеющего канал n-типа (а) и p-типа (б)ной величины, чтобы суммарное напряжение на p–n-переходе не изменяло свой знак на положительный, так как p–n-переход в таком полевом транзисторе должен быть всегда смещен в обратном направлении. Тогда электрическое поле p–n-перехода,поперечное по отношению к каналу, будет изменяться в точном соответствии с изменением входногосигнала, расширяя и сужая канал. В цепи стока появляется переменная составляющая тока, которая ибудет представлять собой усиленный входной сигнал.Выводы:1.

Полевой транзистор  это полупроводниковый прибор, усилительные свойства которого обусловлены потоком основных носителей заряда, протекающим через токопроводящий канал, и управляемым электрическим полем.2. Полевой транзистор в отличие от биполярного иногда называют униполярным, т.к. его работа основана только на основных носителях заряда  либо электронов, либо дырок. Вследствие этого вполевом транзисторе отсутствуют процессы накопления и рассасывания объемного заряда неосновных носителей, оказывающих заметное влияние на быстродействие биполярного транзистора.3. Основным процессом переноса носителей заряда, образующим ток полевого транзистора,является дрейф в электрическом поле. Проводящий слой, в котором создается рабочий ток полевоготранзистора, называется токопроводящим каналом.4.2.

Схемы включения полевых транзисторовТак же, как и биполярные транзисторы, полевые транзисторы могут иметь три схемы включения:с общим истоком, с общим стоком и с общим затвором. Схема включения определяется тем, какой изтрех электродов транзистора является общим и для входной и выходной цепи. Очевидно, что рассмотренный нами пример (рис. 4.2) является схемой с общим истоком (рис. 4.4, а).IcRIcU выхRVT 1U выхVT 1ЕuвхU см IиI и VT 1uвхU см ЕuвхIcЕU выхRU см абРис. 4.4. Схемы включения полевых транзисторов82вА.В. Глазачев, В.П.

Характеристики

Список файлов учебной работы